柴油發(fā)電機(jī)組故障分析及建議
柴油發(fā)電機(jī)組是在氣輪發(fā)電機(jī)組工作段失電后向保安段供電的重要設(shè)備，主要供汽輪機(jī)頂軸油泵、交流潤(rùn)滑油泵、發(fā)電機(jī)空氫側(cè)密封油泵、小機(jī)抗燃油泵、潤(rùn)滑油泵、吸送風(fēng)機(jī)油站、磨煤機(jī)油站、空預(yù)器輔助電機(jī)等設(shè)備，對(duì)于防止汽輪機(jī)大軸彎曲、軸瓦燒損等重大設(shè)備事故具有非同尋常的意義。其工作性質(zhì)決定了該設(shè)備“養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)”的特點(diǎn)。因而必須具有很高的可靠性。
例如500KW康明斯柴油發(fā)電機(jī)組為重慶汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司技術(shù)生產(chǎn)的KTA19—G2型柴油機(jī)，功率664KWh，額定轉(zhuǎn)速1500r/min。進(jìn)油噴嘴行程7.80mm，進(jìn)氣門(mén)間隙0.36mm，排氣門(mén)間隙0.69mm，12氣缸V型排列，缸徑159mm
，雙進(jìn)雙排氣，總排量37.8升。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用大凸輪設(shè)計(jì)和獨(dú)特的PT燃油系統(tǒng)，渦輪增壓進(jìn)氣。
該機(jī)組無(wú)法啟動(dòng)，懷疑為氣缸套被拉，決定對(duì)其進(jìn)行大修。解體前放盡機(jī)油時(shí)發(fā)現(xiàn)油中混有大量柴油，根本無(wú)法起到良好的潤(rùn)滑作用。拆除氣缸罩殼后發(fā)現(xiàn)R3、L4、L5三個(gè)氣缸的排氣口有少量柴油。拆除氣缸蓋，發(fā)現(xiàn)氣缸中也有柴油。打開(kāi)柴油機(jī)側(cè)板，拆下連桿瓦，拔出活塞。經(jīng)檢查，連桿瓦有較為嚴(yán)重的磨損。測(cè)量活塞環(huán)開(kāi)口間隙為1.20mm，遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)為第一道氣環(huán)：0.50mm；第二道氣環(huán)：0.40mm）
。因此決定更換活塞環(huán)、連桿瓦。
分析產(chǎn)生油底殼中進(jìn)柴油的原因有：
一、PT燃油泵
PT燃油泵的主要作用是將燃油加低壓（約0.8~1.2MPa）輸送至噴油器。
當(dāng)PT泵聯(lián)軸器處主軸油封失效時(shí)，燃油就會(huì)通過(guò)此油封，經(jīng)正時(shí)齒輪箱進(jìn)入油底殼。此時(shí)，須更換PT泵主軸油封。
PT泵出口有一電磁和手動(dòng)兩用切斷閥，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電磁切斷閥打開(kāi)，油路接通；點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，切斷閥密封圈在彈簧片作用下關(guān)閉，油路切斷。當(dāng)切斷閥密封圈失效或者
柴油機(jī)工作一段時(shí)間后由于柴油中有雜質(zhì)，使電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，燃油也會(huì)通過(guò)切斷閥自行流到噴油器，經(jīng)過(guò)燃燒室滲進(jìn)油底殼。
二、噴油器
噴油器的作用是將PT泵輸出的燃油計(jì)量、加壓（約110~120MPa）并將其噴入燃燒室。
當(dāng)噴油器噴孔（正常時(shí)約為0.2032mm）過(guò)大或損傷時(shí)，燃油在停機(jī)狀態(tài)下就會(huì)滴入燃燒室，滲進(jìn)油底殼。此時(shí)，須拆檢、更換不正常的噴油器。如果噴油器上、下兩道O形密封圈失效，燃油隨時(shí)都會(huì)通過(guò)密封圈進(jìn)入氣門(mén)室和燃燒室，繼而滲進(jìn)油底殼。
三、燃油箱
PT燃油系統(tǒng)的燃油箱位置較高，燃油在停機(jī)狀態(tài)下經(jīng)過(guò)浮子油箱和PT泵自行流入噴油器經(jīng)過(guò)燃燒室滲進(jìn)油底殼。并且，由于油箱位置較高會(huì)造成回油不暢，特別是停機(jī)后回油壓力降低，如果油箱標(biāo)高過(guò)高，回油無(wú)法回到油箱，只能經(jīng)噴油器進(jìn)入燃燒室進(jìn)而進(jìn)入油底殼。#1柴油發(fā)電機(jī)組以及同型號(hào)的#2柴油發(fā)電機(jī)組都曾有過(guò)無(wú)法停機(jī)的故障，由此判斷原因一存在，PT泵出口停機(jī)閥有故障。
經(jīng)檢查噴油器噴孔、O形密封圈一切良好，所以原因二不存在。經(jīng)測(cè)量燃油箱油位基本維持在1400mm高度，而噴油嘴標(biāo)高為1260mm，而此機(jī)組為V型12缸布置，主軸每旋轉(zhuǎn)720°
12個(gè)氣缸都作一次功，即每60°有一個(gè)缸作功，因此停機(jī)時(shí)一定有某個(gè)缸的噴油器處于打開(kāi)位置，加上停機(jī)電磁閥不嚴(yán)，柴油就會(huì)經(jīng)PT燃油泵、噴油嘴進(jìn)入燃燒室，而活塞環(huán)開(kāi)口間隙大，柴油就由此進(jìn)入油底殼，原因三存在，并為此次故障的主要原因。
此次檢修更換了停機(jī)電磁閥，部分的解決了問(wèn)題，但如果運(yùn)行時(shí)間一長(zhǎng)，柴油雜質(zhì)進(jìn)入電磁閥，又會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，因此要從根本上解決，還需降低燃油箱的標(biāo)高，但由于時(shí)間原因，#4汽輪機(jī)組運(yùn)行后柴油機(jī)組必須進(jìn)入備用，因此留待下次停機(jī)處理。
此次故障除柴油機(jī)本身的原因外啟動(dòng)馬達(dá)和蓄電池也有原因，經(jīng)檢驗(yàn)，兩個(gè)啟動(dòng)馬達(dá)只有一個(gè)能正常工作，進(jìn)行了更換。而蓄電池組由于不能提供啟動(dòng)所需的功率，
也進(jìn)行了更換。檢修后，機(jī)組經(jīng)調(diào)試無(wú)誤，進(jìn)入正常備用。柴油機(jī)油底殼中滲進(jìn)柴油后，會(huì)降低機(jī)油粘度和機(jī)油壓力以及降低機(jī)油中各種添加劑的百分百含量；如果滲入量較多，則會(huì)釀成柴油機(jī)燒瓦、拉缸等重大事故。此次活塞環(huán)、連桿瓦磨損嚴(yán)重就是因?yàn)闄C(jī)油中混入大量柴油以致無(wú)法形成潤(rùn)滑油膜造成運(yùn)動(dòng)部件的嚴(yán)重磨損。為避免此類事故發(fā)生，提出以下建議：
一、根據(jù)主油箱高度適當(dāng)降低燃油箱標(biāo)高；
二、運(yùn)行人員定期試機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)首先檢查機(jī)油油位、冷卻水箱水位；啟動(dòng)后檢查水溫表之讀數(shù)、油壓表之讀數(shù)，并進(jìn)行記錄。
三、對(duì)機(jī)組進(jìn)行定期保養(yǎng)，運(yùn)行一定的時(shí)間后更換冷卻液、機(jī)油、機(jī)油濾芯、柴油濾芯。
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